四条金训
四条金训
Steven Weinberg, 2023. 06, McGill University
当我拿到我的大学学位时——那好像已经是100 多年前的事了——物理文献对我来说似乎是一个巨大的、未经探索的海洋，在开始无论是哪项研究之前，它们的每个部分我都不得不追踪。不知道所有已被研究过的事，我怎么能做其他事呢? 幸运的是，在研究生院的第一年，我被招到资深物理学家的麾下，他们不顾我焦急的反对，强调我必须开始做研究，并随着工作的进展需要什么学什么。不能成功便是沉沦。出乎我的预料，我发现这是可行的。我设法得到了一个快速博士学位——虽然当我得到它时我对物理几乎什么也不知道。但是我确实学到了一件大事: 没有人知道所有的事情，而且你也不需要每件事都知道。
继续使用我的海洋学的隐喻，我学到的另外一课是，当你游泳且不会沉没时，你的目标应该是波涛汹涌的水域。20 世纪60 年代末，当我在麻省理工学院教书时，一个学生告诉我，他想进入广义相对论领域而不是我的工作领域——基本粒子物理，因为前者的基本原理是众所周知的，而后者在他看来还是一团乱麻。我忽然感到他给出了一个做相反事情的绝好理由。粒子物理是一个仍然可以做创造性工作的领域。在20世纪60 年代它确实是一团乱麻，但是从那时起，很多理论和实验物理学家的工作已经能够把它梳理出来，并把一切（好吧，几乎是所有的）都放在一个漂亮的可称之为标准模型的理论中。我的建议是: 到混乱的地方去，那才是有所作为的地方。
我的第三条建议可能是最令人难以接受的，那便是要原谅自己浪费了时间。在物理课上，只要求学生们解决他们的教授（除非异常严酷）知道怎样解决的问题。另外，该问题在科学上是否是重要的也无所谓——它们必须被解出来以通过课程的学习。但在真实世界中，我们很难知道哪个问题才是重要的，也永远不知道在一个给定的历史时刻某问题是可解的。
在20 世纪初期，一些顶尖的物理学家，包括洛伦兹和亚伯拉罕，试图找到电子理论。这部分是为了理解为什么通过以太探测地球运动的效应的所有努力都失败了。我们现在知道，他们在研究错误的问题。在那个时候，没有人能建立一个成功的电子理论，因为量子力学还没有被发现。天才的爱因斯坦在1905 年认识到要研究的正确问题是运动对时空测量的影响。他由此创建了狭义相对论。
正如你将永远不会知道哪个是要研究的正确问题一样，你在实验室或桌子前度过的大部分的时间将被浪费掉。如果你想有所创新，就不得不习惯于将你的大部分时间花在非创新性的事情上，在科学知识的海洋里停滞不前。
最后，要学习一些科学史，或至少你所研究的学科的历史。其最基本的原因是，实际上在科学研究中，历史可能是对你的研究有用的一些东西。例如，科学家时常会被从弗朗西斯·培根（Francis Bacon）到托马斯·库恩（Thomas Kuhn）、卡尔·波普尔（Karl Popper）等哲学家们提出的某个过于简单化的科学模型所束缚。科学哲学的最好解药是科学史知识。
更重要的是，科学史能使你觉得自己的工作更有价值。作为一个科学家，你可能不想变得那么富有，你的朋友和亲戚也可能不理解你正在做的事。并且如果你工作在一个像粒子物理一样的领域，你甚至从未有过做一些马上有用的东西的满足感。但是你可以通过认识到你的科学工作是历史的一部分而得到极大的满足。
回首百年前，到1903 年，谁是1903 年大英帝国或加拿大的总理有那么重要吗? 真正重要的是，在麦吉尔大学欧内斯特·卢瑟福（Ernest Rutherford）和弗雷德里克·索迪（Frederick Soddy）揭示了放射性的本质。这项工作当然有实际的应用，但更重要的是它的文化内涵。对放射性的认识使物理学家能解释太阳和地球的内核在数百万年后为什么仍然会很热。这样，对许多地质学家和古生物学家认为地球和太阳存在了很长年代的最后一个科学异议也消除了。此后，基督教徒和犹太教徒不得不要么放弃“圣经” 字面上的真理的信念，要么甘心放弃理智。这只是从伽利略经过牛顿和达尔文到现在的一系列步伐中的一步，它一次又一次地削弱了宗教教条主义的桎梏。如今随便读哪一张报纸都足以显示迄今这项工作还未完成。但是，它是文明化的工作，科学家们可以为此感到骄傲。